Опять о Вестингаузе на ЮУАЭС с Атоминфо.ру

О работах с ТВС-W на ЮУАЭС


С любезного разрешения автора мы публикуем статью Александра БЫКОВА "О работах с ТВС-W на ЮУАЭС". Стиль изложения - авторский. Ранее статья была также опубликована на сайте "AfterShock".

Предыстория вопроса

В настоящее время на ЮУАЭС осталось некоторое количество ТВС-W, которые были запрещены к эксплуатации после инцидента с невозможностью собрать активную зону в 2012 году (речь идёт о невозможности сборки активных зон двух энергоблоков ЮУАЭС-2 и -3).
Проблема в том, что на ЮУАЭС было минимум две перегрузочных партии "свежих" ТВС-W (84 кассеты для ЮУАЭС-2 и 3), и ни одна кассета не была возвращена поставщику топлива.
То есть, не считая потерь НАЭКа от недогоревшего топлива в активной зоне и замены топлива подпитки на ТВСА, на руках у НАЭКа находилось свежее топливо (ТВС-W) на сумму не менее 50 миллионов долларов, которое они не могли никак использовать.
Оставшиеся кассеты, как и любые "зависшие" деньги, не дают покоя… НАЭК неоднократно заявлял о намерениях "дожечь" остатки ТВС-W.
Однако загрузке ТВС-W в активную зону одного (?) из блоков ЮУАЭС препятствует не только формальный запрет украинского регулятора (в общем-то, "дожечь" такое топливо малыми партиями при соответствующем дополнительном обосновании безопасности не так уж сложно - понадобятся только дополнительные организационные меры, те ТВС-W, которые провели в активной зоне 1-2-3 года, всё-таки "дожгли"), но и тот факт, что невозможность сборки активной зоны привела к банальному повреждению части дистанционирующих решёток (ДР) уже у свежих ТВС-W.
Об этом, например, идёт речь в справке (подозреваю, за авторством привлечённых к расследованию специалистов Запорожской АЭС), которую в своё время выкладывали на форуме Припять.ком (сейчас этот форум не доступен, поэтому выкладываю копию этой справки).
В настоящее время все облучённые ТВС-W находятся в бассейнах выдержки (БВ) блоков 2 и 3, а "свежие" ТВС-W - на узле свежего топлива (УСТ). Поскольку "свежие" ТВС-W использовались при неудачной перегрузке активных зон ЮУАЭС-2 и 3, они обязаны пройти химпромывку (дезактивацию) от поверхностных загрязнений перед перемещением на УСТ.

Новая информация

В конце 2019 года ЦПАЗ ННЦ ХФТИ выиграл тендер на "Подготовку обосновывающих материалов для модификации СИРТ, необходимой для выполнения ремонта механически повреждённых необлучённых ТВС-W в условиях УСТ".
Приведу выдержку из обоснования выбора поставщика (тендер с 1 поставщиком):

"На теперішній час на ВП ЮУАЕС зберігаються двадцять (20 ) ТВЗ-W, що отримали пошкодження та радіаційне забруднення, пов'язане із тимчасовим знаходженням у активній зоні і тимчасовим зберіганням у басейні витримки (БВ) при проведенні транспортно-технологічних операцій із завантаження активної зони енергоблока № 3 у ППР-2012. Для забезпечення можливості їх подальшої експлуатації було прийнято рішення відремонтувати зазначені ТВЗ-W. Станом на сьогоднішній день в Україні відсутній досвід розробки проектної і технологічної документації для ремонту механічно ушкоджених неопромінених ТВЗ-W за допомогою обладнання стенду інспекції і ремонту палива (СІРП) в умовах вузла свіжого палива (ВСП) АЕС."

Перевод:

"В настоящее время на ОП ЮУАЭС хранятся двадцать (20) ТВС-W, получившие повреждения и радиационные загрязнения, связанные со временным нахождением в активной зоне и временным хранением в бассейне выдержки (БВ) при проведении транспортно-технологических операций по перегрузке активной зоны энергоблока №3 в ППР-2012. Для обеспечения возможности их дальнейшей эксплуатации было принято решение отремонтировать данные ТВС-W. По состоянию на текущий день на Украине отсутствует опыт разработки проектной и технологической документации для ремонта механически повреждённых необлучённых ТВС-W с помощью оборудования стенда инспекции и ремонта топлива (СИРТ) в условиях узла свежего топлива (УСТ) АЭС."

В ТЗ к договору указаны два документа, на основании которых выполняется работа:
      - "Концептуальное ТР о ремонте механически повреждённых необлучённых ТВС-W с помощью оборудования СИРТ в условиях УСТ ОП ЮУАЭС" КТР-М.23.18.296 19;
      - "План-график реализации работ по ремонту механически повреждённых необлучённых ТВС-W с помощью оборудования СИРТ в условиях УСТ ОП ЮУАЭС" приложение к КТР-М.23.18.296-19.
Дополнительных сведений данный документ не содержит.
Что тут настораживает? Не сам факт ремонта, а использование СИРТ. (При этом читателю следует иметь в виду, что дальше изложены мои предположения. Они могут быть сколь угодно обоснованными, но не подкреплены фактами. Если подобное подкрепление или опровержение я могу получить от читателей, буду вам благодарен).
Поясню.

1) Стандартный способ ремонта необлучённого топлива - отправка его на завод-изготовитель, поскольку большинство повреждений в условиях АЭС устранить и, тем более, проверить характеристики узлов кассеты после устранения повреждения, попросту нереально.
Допустим, что контракт сделал украинцев в этом отношении бесправными (тут бы вздуть контрактописателей, ну, да этим не я занимаюсь, а в пользу этой версии свидетельствуют отдельные моменты истерики 2012 года в освещении происходящего вокруг ТВС-W в украинских СМИ), тогда этим способом решения проблем НАЭК воспользоваться не может.
2) Какие повреждения можно устранить на АЭС? Вообще говоря, таковых немного. Например, нарушение механической целостности обода дистанционирующей решётки ведёт к снижению усилия удержания твэлов в ДР, своими силами не устраняется (сварка, которая может повредить оболочки твэлов, а к повреждениям относится и высокотемпературное пятно вблизи сварки - цирконий очень капризный материал). Здесь нужно показать, конструкцию ДР ТВС-W:








Возможно иное изменение геометрии ДР ТВС-W, например, такое:




С ним сложнее. Принципиально поправить внешние габариты ДР в условиях АЭС возможно, а вот доказать, что действия по их исправлению не привели к повреждению оболочек твэлов, уменьшению усилия удержания твэла в ДР или прохождного сечения между твэлами, получится вряд ли.
Единственное, что приходит в голову, можно восстановить отогнутые при транспортно-технологических операциях лепестки ДР. Но для этого не нужен стенд инспекции и ремонта топлива (СИРТ), поскольку в нём нет соответствующей оснастки. Такую оснастку можно изготовить, но пользоваться ей с условно чистой кассетой проще и надёжнее вручную, СИРТ тут не нужен.
3) А для чего может понадобиться именно СИРТ? Тут нужно вспомнить, что с недавних пор он оснащён не только измерительными средствами, но и инструментом для разборки кассеты.
Ранее НАЭК подавал как своё достижение факт ремонта ТВС-WR BA3314 (см. со стр.351. Причём, что интересно, информационная волна начала разгоняться примерно через год после завершения ремонта. Почему? Что глушили этим инфоповодом?). И не так давно я писал о том, что коллег учили этим инструментом пользоваться. Но тогда получается, что СИРТ ну;ен именно для разборки ТВС-W с заменой твэлов.
Тут может быть два варианта.
3.1) Разборка ради повышения изгибной жёсткости конструкции ТВС-W. В своё время вариант с установкой вместо угловых твэлов стальных прутков рассматривался американцами и даже был отражён в в автореферате диссертации Sun Kaichao "MCNP modelling of hexagonal VVER fuel" (сейчас работа доступна только в печатном виде в библиотеке Королевского института технологий, Стокгольм, но след остался, например, здесь LTA-2 на третьем рисунке).
Сами американцы от этой идеи отказались, поскольку установка стальных прутков в углы ТВС-W на изгибную жёсткость влияет незначительно. К тому же непонятно, при чём здесь повреждения ТВС-W. В этом случае логичнее менять угловые твэлы на стальной пруток во всех "свежих" ТВС-W, а не только в повреждённых.
3.2) Разборка ради замены повреждённых твэлов (например, на тот же стальной пруток). В принципе, СИРТ предназначен, в том числе и для этого. Но замена повреждённого твэла в облучённой ТВС производится в условиях АЭС вынуждено (и, поверьте, это далеко не однозначное решение), необлучённое топливо лучше разбирать/собирать в условиях завода-изготовителя.
Других причин использовать СИРТ быть не может!

Огромная просьба к моим коллегам с Южно-Украинской АЭС 

(я знаю, что мои статьи кое-кто из вас читает), остановитесь и подумайте, а потом подумайте ещё раз и откажитесь от этой работы.

"Дожигать" стоит только неповреждённые ТВС-W. Все работы в СИРТе - с неподтверждаемым и слабо предсказуемым результатом, их можно проводить только на заводе-изготовителе.

Направьте свою энергию на работу с американским поставщиком топлива, в конце концов, заплатите за ремонт (чёрт с ним, что повреждения являются следствием конструкционного дефекта, если контракт с американцами недалеко ушёл от первоначального драфта, который проходил через меня, вы с американцев ничего не стрясёте), но не рискуйте.